GIS软件配合图形图像软件编制专题地图的实践

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摘要：本文主要介绍利用gis软件优势创建一劳永逸的、方便更新维护的地图数据库，根据编图需要适时提取现状地图数据，通过格式转换处理，在图形图像编制软件下经地图整饰、图面配置、符号美化、颜色调整等处理后，快速生成可供打印或印刷的内容丰富、现势性强、科学性好的兼具实用性和艺术性的专题地图。

关键词：地图制图；GIS软件；格式转换；图形图像软件；专题地图

随着科技的不断进步，地图制图学经历了传统地图制图、数字化地图制图，现正迈向信息化地图制图阶段。相应的地图制作工艺也从手工制图、计算机制图，发展到与GIS紧密结合。社会对地图的需求也从单一向多元化发展，地图的更新频率也与日俱增，这对于地图工作者来说是极大的挑战，必须更新知识结构，摸索一条既能适应和满足当今形势需要，又能够充分利用单位已有地图数据资源的途径，才能稳住老客户，开拓新领域，才能在日趋激烈的市场竞争中占有一席之地。

1引言

专题地图是集科技性、艺术性、实用性于一体的作品，较其它表现形式更有直观、表现力强、易于理解的优势，它发挥着展示、指导、辅助规划、说明、记载的作用，集宣传性与实用性于 一体，是一种非常好的形式和载体，与现实生活的联系也越来越密切。

如何才能缩短成图周期、提高产品质量，以满足社会日益增长的对专题地图的需求呢？无疑成为地图工作者迫切需要解决的问题。我通过多年从事专题地图编制的经验，摸索出一条行之有效的技术路线(特别是格式转换和符号配置)，与同行们一起探讨。采取的思路是以地图学理论为基础，充分利用GIS数据具有地理空间信息属性、空间坐标信息、地图投影变换等功能，能够方便快捷地创建、更新和维护地图数据库的优势，以及利用平面图形图像处理软件在图面配置、地图整饰、符号设计、特殊效果、印前处理等方面的优势，二者互相取长补短，能够大大地提高生产效率和成图质量。本文以ARCGIS和CorelDRAW软件，结合我院编制《昆明市地图集》主城区图组为例作简要阐述。

2地图数据库创建

地图数据库（Cartographic Database）是在具有统一比例尺和地理坐标系统的地图上按规范化、标准化要求数字化而获得的数据为基础的数据库，是存储在计算机中的地图内容各要素（控制点、地貌、土地类型、居民地、水文、植被、交通运输、境界等）的数字信息文件、数据库管理系统及其它软件和硬件的集合。地图数据库技术是测绘数字信息工程的核心技术，是数字制图系统、地理信息系统的基础。地图数据库与地理信息系统均具有相同的技术性质、定位基础和环境要求，但在系统功能、数据范围、技术重点和应用方法等方面有所不同。

2.1 数据源

地图数据库的数据源是指建立数据库所需要的各种类型数据的来源，主要包括实测数据、图形数据（地形图、专题地图等）、遥感影像数据、统计调查数据等多种地理空间数据。无论选择何种数据源，数据都必须是满足建库精度要求的可靠数据，且需将数据作同化处理，即将不同空间基准、不同尺度、不同时态、不同类型、不同语义的地理空间数据统一到一个标准体系下，为创建地图数据库提供规范的、标准的数据源。

实验区域昆明主城区地图数据库以1:10 000地形图、1:2 000地形图、QuickBird 0.61米影像数据、我院已出版发行的各种专题地图数据等多种为基础，有纸质地图、有栅格地图、有矢量地图，有平面线划图、有影像图、有专题地图等品种。由于我院主要从事城市测绘工作，为了便于资料的共享，采取将全部数据源统一配准到1987昆明城市坐标系统，高斯－克吕格30带投影下，既能够满足编制专题地图的需求，又确保了与单位测绘成果的一致性。

2.2 地图矢量化

地图矢量化就是把栅格数据转换成矢量数据的处理过程，是重要的地理数据获取方式之一。基于矢量化的电子地图，当放大或缩小显示地图时，地图信息不会失真，既能够实现无级放大不变形，又可以方便地在地图上编辑各个地物，将地物归类，以及求解各地物之间的空间关系，便于地图的浏览、输出。

在对地图进行矢量化时，可按行政区域界线、居民地、交通网、水系、公园绿化地、地貌、土质植被等要素进行矢量化或作GIS信息提取，对同一要素再作进一步分层次管理，如道路细分为高速公路、高等级公路、国道、省道、县乡道、城区主干道、城区次干道、小街小巷、内部道路等。在地图使用过程中，能够方便快捷地对地图要素的提取和显示密度的控制，以能够最大限度地发挥地图数据库的功能。

(1) 地图信息提取，图层归类

依据创建地图数据库的技术设计要求，在已有的不同比例尺地形图、各类专题地图上提取常用的基础地理要素和专题要素，如点状要素的精确位置、线状要素中心线、面状要素的轮廓线，并赋对应的属性信息，将其归并到尽可能详细的对应图层中，方便统一符号化。

地图要素主要用点状、线状和面状3种方式来表达。点状要素均不依比例尺表示，不支持量测，强调的是点位的位置，习惯将点定位在大门的入口处，需定义不同类别所赋的符号，包含符号颜色、符号大小、符号等级等属性。线状要素一般按半依比例尺表示，即长度依比例尺，宽度不依比例尺，可根据图面效果适当加宽或变窄线状要素，也可按实际宽度或平均宽度表示，支持长度量测，注重中心线的走向和起始位置的准确，需定义不同线状要素的类别、等级，赋予不同的线符号，包含符号的线型、线粗、线色、表示方法等属性。面状要素一般按依比例尺表示，支持周长与面积的量测，要求轮廓的精确走向和首尾结点的闭合，确保拓扑关系的建立和色块的填充，并定义不同面状符号的类别、等级等属性。

(3) 符号库设计

地图符号是地图学的专用形象符号，构成具有一定科学性的符号系统。根据地图内容、空间数据特性、用途、视觉感受等因素设计新颖、直观、约定俗成、便于理解和记忆的符号。点状符号主要有几何符号、象形符号、文字符号、真形符号等多种。在ARCGIS平台下有强大的符号管理系统，系统为地图编制提供了比较丰富的常用符号供选择使用。如果想让你的符号更具个性、地图版面更生动活泼，系统还提供了接受外来现成符号和创建新符号的接口，通过实践后发现，系统对单色或双色等颜色较少的处来符号支持较好，且表现效果佳，但对于颜色比较丰富的符号、立体符号等从外部环境中调入时，会出现残缺或显示不完整的缺陷，弥补方法是将符号转为栅格形式，为了减少数据空间占有量和显示速度，将符号颜色转化为索引色可达到理想的效果。

(4) 注记标注

地图注记是地图语言的重要组成部分，用于说明图形符号无法表达的定量或定性特征。在ARCGIS平台下可通过交互操作标注、自动操作标注和链接操作标注等多种方式实现地图注记的标注。①注记位置的优化。根据制图需要先利用3×3矩阵方式标注，为确保注记不互相压盖，注记不压盖符号，注记尽可能少地压盖道路、水系、境界等线状要素，可采取微调方法调整注记位置。依被注物体的特点，注记有水平字列、垂直字列、雁行字列、屈曲字列等四种布置方式。②道路注记。在编辑处理道路时，需在属性数据库中增加“道路走向”要素，一般规定道路延伸方向与水平东方向的夹角小于45度或大于135度时，定义为东西向，大于45度小于135度时定义为南北向。为了图面美观和视觉习惯，在道路注记标注时可依据道路的走向，分别赋予不同排列和字形的注记，一般东西向道路注记采用由西向东垂直于道路延伸方向的扁体字标注，而南北向道路注记则采用由北向南平行于道路延伸方向的长体字标注，但对于小街小巷或内部道路则习惯于用正体字。③水系注记。水系注记常用左斜宋体字表示，在ArcGIS软件平台下不太方便直接实现，可采取在网站上下载现成的字体―左斜体（东体），直接复制到Windows目录下的Fonts字库下即可实现。

2.4更新维护

地图数据库的更新维护是保证数据库生命力的关键。为了确保数据的现势性和实用性，常采取指定专人负责收集现状资料，如竣工测量地形图、最新拍摄的遥感影像、政府部门最新命名或更名的地名资料、单位搬迁信息、高校合并等相关资料，或通过委派专人到野外实地踏勘、调绘、利用手持GPS测量点位或路径轨迹，或通过适当奖励形式发动单位职工的集体智慧，提供最新变化的可靠资料信息等途径。将收集到的资料及时用地图语言补充、更新地图数据库，并作好标注（资料来源、更新时间等），便于比较、核对和可追溯。地图信息以地图数据库的方式管理，具有很强的增加、删除、修改、更新的功能，保证了信息传输的有效性和现势性。

3 数据格式交换

ARCGIS软件具有功能强大的与图形图像处理软件的数据转换接口，惯用格式有DXF、AI、EPS等数据文件，通过实验后发现这些文件格式转换到CorelDRAW软件平台后均有或多或少的数据信息丢失，或需要通过中间过渡软件Illustrator进行转换，文字也都只能转化为曲线，给后续的编辑修改带有诸多不便。而我们采用的转换格式为PDF，可通过ARCGIS软件的导出地图功能转换，也可安装PDF打印机，通过打印输出为PDF文件，用CorelDRAW较高版本软件直接可打开PDF文件，且文字仍为文本形式，字体、字色、字号都能保持原来模式，对编辑、修改、及进一步深加工处理提供了极大的方便。

4 地图印前处理

GIS软件平台在地理分析处理、数据互操作、3D可视化、以及图形处理与属性数据编辑等方面具有较强的功能，但对于需要制版印刷的专题地图（集、册）来说有所欠缺，主要体现在图面整饰、图文混排、特殊效果（立体、渐变、阴影等）、艺术处理、制版印刷等方面，不及平面图形图像软件CorelDRAW灵活多变、方便快捷，故常选用多软件配合共同完成专题地图的数据处理、编辑制作、美化整饰、制版输出等工艺流程。

从地图数据库中提取需要的地理要素，经制图综合、编辑处理、符号配制等处理后，转换为PDF文件格式，在CorelDRAW软件（实验用的是CorelDRAWX4）下打开，文件数据信息保持得比较完好，为了使图面线划更流畅、圆润，可适当对线划作减少节点及圆滑处理。对颜色丰富的点状符号（上面讲到在ARCGIS只能用栅格符号），可重新替换为矢量符号。在CorelDRAWX4软件平台下有功能强大的符号管理器可供你自定义符号，根据需要设计不同的符号库，如吃、住、游、购、娱、行等类别，并可在库中定义好符号的大小，这与以前的版本相比，改进和方便了很多。符号配制及替换如图（二）。经地图整饰、花边配置、局部修饰等美化处理后，快速生成集科学性、知识性、实用性、艺术性于一体的内容丰富、现势性强、符号精致、线划自然、色彩美观的地图印前数据，地图样品如图（三）。

5结语

随着科学技术的进步和时代与社会的发展，地图从内容到形式，从信息源到成图方法，从编图到用图，都发生了根本性的变化。地图数据库的成功创建、有序更新和维护，为地图编制、地理信息系统开发等储备了内容丰富、现势性强、可靠性好的空间信息数据源，能够及时为社会提供多种比例尺、不同时间段、多种形式的服务。在第一时间就能够快速编制出供政府决策、应急指挥等工作图和决策管理系统，极大地缩短了成图周期，提高了生产效率和产品质量。

注：本章论文的所有图表及公式以PDF形式查看